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Title:
METHOD FOR PRODUCING HIGH PRESSURE FUEL ACCUMULATORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/051075
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a high pressure fuel accumulator (1) for a fuel injection system of an internal combustion engine, comprising a tubular base body (2), at least one connection for the fuel supply (3) and at least one connection for the fuel discharge, and at least one fixing element, said tubular base body (2) being embodied as a single component with the connections (3, 4) and the fixing element. The hollow profile of the tubular base body is extruded with the connector strips (5, 6) and the fixing strips (7).

Inventors:
WEIGL GEORG (DE)
BUCHHAUSER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003669
Publication Date:
June 17, 2004
Filing Date:
November 05, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
WEIGL GEORG (DE)
BUCHHAUSER WOLFGANG (DE)
International Classes:
F02M55/02; C21D7/04; C21D7/08; (IPC1-7): F02M55/02; B21C23/08
Foreign References:
DE3936432A11990-06-13
US4570602A1986-02-18
US4979295A1990-12-25
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffhochdruckspei chers (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brenn kraftmaschine, mit einem rohrartigen Grundkörper (2), mindestens einem Anschluss für die Kraftstoffzufuhr (3), mindestens einem Anschluss für die Kraftstoffabfuhr (4) und mindestens einem Befestigungselement, wobei der rohrartige Grundkörper (2) mit den Anschlüs sen (3) (4) und dem Befestigungselement einstückig ausge bildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlprofil des rohrartige Grundkörper (2) mit min destens einer Anschlussleiste (5) (6) und/oder einer Be festigungsleiste (7) profilstranggepresst wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffhochdruckspei chers (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Trennverfahren aus der Anschlussleiste (5) (6) überflüssiges Material herausgetrennt wird und einzelne Anschlussstutzen (9) stehen bleiben/oder durch ein Trennverfahren aus der Befestigungsleiste (7) überflüs siges Material herausgetrennt wird und einzelne Befesti gungselemente stehen bleiben.
3. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffhochdruckspei chers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kaltumformung des Kraftstoffhochdruckspei chers eine Verfestigung der Oberfläche erzielt wird.
Description:
Beschreibung Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffhochdruckspeichern Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem rohrartigen Grundkörper, mit mehreren Anschlüssen und mit mindestens einem Befestigungselement, wobei der rohrarti- ge Grundkörper mit den Anschlüssen sowie mit dem Befesti- gungselement einstückig ausgebildet ist.

Aus der DE 197 20 913 Cl ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem rohrartigen Grundkörper und mindestens ei- nem Anschluss für die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffab- fuhr. Der Grundkörper besteht dabei jedoch aus einem ersten rohrförmigen Element und einem im Inneren des ersten rohrför- migen Elements angeordneten zweiten Element.

Aus der DE 295 21 402 U1 ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt, der als rohrartiger Grundkörper durch Schmieden ge- formt ist, mit ebenfalls durch Schmieden, einstückig ange- formten Anschlüssen und Befestigungselementen. Für jede Mo- torvariante werden die Anschlüsse sowie die Befestigungsele- mente jeweils passgenau am rohrförmigen Grundkörper ausgebil- det, wodurch für jede Motorvariante jeweils ein anderer Schmiederohlinge benötigt wird. Insbesondere bei Kleinserien ergeben sich hierdurch sehr hohe Stückkosten.

Um die Kosten für derartig, geschmiedete Kraftstoffhochdruck- speicher zu reduzieren schlägt die DE 199 36 534 AI vor, den rohrförmigen Grundkörper mit einer durchgehenden Anschluss- leiste auszubilden. In der durchgehenden Anschlussleiste kön- nen die Anschlüsse je nach Bedarf durch Bohren eingebracht werden. Die Befestigungselemente werden entweder mit Befesti- gungslaschen auf den rohrförmigen Grundköper festgeklemmt o- der angeschweißt. Die geklemmten Befestigungslaschen benöti-

gen allerdings einen zusätzlichen Raumbedarf und können sich mit der Zeit lösen. Bei den angeschweißten Befestigungsla- schen muss, auf Grund des Schweißvorgangs, beim Aufbringen der Schweißnähte ein gewisser Abstand zwischen den einzelnen Befestigungslaschen eingehalten werden. Dies kann dazu füh- ren, dass bei sehr kompakten Kraftstoffverteilern die Baugrö- ße des Verteilers weitgehend durch die Befestigungslaschen vorgegeben wird.

Darüber hinaus besteht bei allen geschmiedeten Kraftstoffver- teilern der Nachteil, dass der Druckspeicher durch einen teu- ren und komplizierten Tieflochbohrvorgang im Schmiedegrund- körper hergestellt werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünsti- ges Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffhochdruckspei- cher bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Hohlprofil des rohrartigen Grundkörpers mit mindestens einer Anschluss- leiste und/oder einer Befestigungsleiste profilstranggepresst wird. Das Profilstrangpressen bietet den Vorteil, dass der Kraftstoffhochdruckspeicher auf einfache Weise individuell an die Motorgegebenheiten angepasst werden kann. Das Hohlprofil verlässt die Profilstrangpresse zunächst in Form eines langen Profilrohlings. Aus einem Profilrohling lassen sich mehrere Kraftstoffhochdruckspeicher herstellen. Hierzu wird der Pro- filrohling in mehrere Stücke geteilt. Jedes Teilstück wird derart von Profilrohling abgetrennt, das es bereits die ge- wünschte Länge besitzt. Da durch das Profilstrangpressen be- reits ein Hohlprofil ausgebildet wird, entfällt der sonst notwendige, teure und komplizierte Tieflochbohrvorgang.

In die einstückig mit dem Grundkörper ausgebildeten An- schlussleiste können die Anschlüsse in nahezu beliebigen Ab- stand zueinander eingebracht werden. Das Einbringen der An- schlüsse erfolgt vorzugsweise durch Bohren. Der minimale Ab- stand der einzelnen Anschlüsse zueinander ist nur durch die Bauteilfestigkeit beschränkt, d. h. es muss lediglich eine mi- nimale Wandstärke zwischen den einzelnen Anschlüssen ein- gehalten werden. Hierdurch lassen sich die Anschlüsse indivi- duell und preisgünstig an die einzelnen Motorvarianten anpas- sen. In gleicher Weise erfolgt das Einbringen der Befesti- gungsbohrung in die Befestigungsleiste. Das Verfahren ermög- licht somit das Herstellen sehr kompakter Kraftstoffhoch- druckspeiche.

Änderungen des Profils lassen sich mit dem Verfahren eben- falls schnell und preiswert realisieren, da für unterschied- liche Profile lediglich die Pressmatritze ausgewechselt wer- den muss. Diese ist aufgrund ihres einfachen Aufbaus sehr kostengünstig.

Der vorgeschlagene Kraftstoffhochdruckspeicher ist somit im Vergleich zu den bisherigen Lösungen wesentlicher einfacher und kostengünstiger herstellbar. Durch das Verfahren lassen sich insbesondere auch für Kleinserien oder Prototypen kos- tengünstige Kraftstoffhochdruckspeicher realisieren.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nachdem die Anschlussbohrung in die Anschlussleitung eingebracht sind, oder die Befestigungsbohrungen in die Be- festigungsleiste eingebracht sind, das überflüssige Material zwischen den einzelnen Bohrungen durch ein Trennverfahren aus den entsprechenden Leisten herausgetrennt. Hierdurch ergeben sich einzelne Anschlussstutzen beziehungsweise Befestigungs- elemente anstelle der Leisten. Durch das Heraustrennen des ü- berflüssigen Materials ergibt sich ein besonders gewichtsop- timierter Kraftstoffhochdruckspeicher. Zum Heraustrennen des überflüssigen Materials eignen sich alle bekannten Trennver-

fahren, besonders vorteilhaft sind spanabhebende Verfahren wie Fräsen oder Hobeln.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Oberfläche des Kraftstoffhochdruckspeichers durch Kaltumformung zusätzlich zu verfestigen. Die Kaltumformung lässt sich beispielsweise durch Nachziehen des Rohrprofils durch eine geringfügig kleinere Pressmatrize erreichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt : Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Kraftstoffhoch- druckspeicher, mit zwei Anschlussleisten sowie einer Befesti- gungsleiste, Figur 2 einen Querschnitt durch den selben Kraftstoffhoch- druckspeicher, Figur 3 einen Kraftstoffhochdruckspeicher bei dem das über- flüssige Material zwischen den einzelnen Anschlussbohrungen durch ein Trennverfahren aus den Anschlussleisten herausge- trennt wurde.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Kraftstoffhoch- druckspeicher. Der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 besteht aus einem rohrartigen Grundkörper 2 mit einer ersten Anschluss- leiste 5, einer zweiten Anschlussleite 6 sowie einer Befesti- gungsleiste 7, die einstückig mit dem rohrartigen Grundkörper ausgebildet sind. Des weiteren weist der Kraftstoffhochdruck- speicher 1 eine Längsbohrung 13 auf, die den Kraftstoffhoch- druckspeicher bildet. In die erste Anschlussleiste 5 ist ein erster Anschluss 3 eingebracht der dazu dient den Kraftstoff- hochdruckspeicher 1 mit Kraftstoff zu versorgen. In die zwei- te Anschlussleiste 6 sind ein zweiter und ein dritter An- schluss 4 eingebracht die, über nicht dargestellte Leitungen, mit den Einspritzventile verbunden sind. Die Befestigungs-

leiste 7 weist Befestigungsbohrungen 8 auf. Die Befestigungs- bohrungen sind vorzugsweise als Durchgangsbohrung ausgebildet und dienen zur Aufnahme von Befestigungsschraube mit denen der Kraftstoffhochdruckspeicher 1 an der Brennkraftmaschine befestigt wird. Die Anschlüsse 3,4 sowie die Durchgangsboh- rungen 8 werden vorzugsweise durch Bohren hergestellt.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt des in Figur 1 beschriebenen Kraftstoffhochdruckspeichers 1. Das Querschnittsprofil mit der Längsbohrung 13 wird durch Strangpressen hergestellt.

Beim Strangpressen wird ein auf die Presstemperatur erwärmter Metallblock in ein zylinderförmigen Aufnahmerohr der Presse gegeben und mittels eines Stempeldrucks durch eine mit dem gewünschten Profil versehene Matrize gepresst. Zur Erzeugung des Hohlprofils wird beim Strangpressen der Block vorher ge- locht und das Metall mittels eines am Presstempel angeordne- ten Dorns durch den verbleibenden Raum zwischen der Matrizen- öffnung und dem Dorn hindurchgepresst. Nach dem Strangpressen müssen lediglich noch die Anschlüsse 3,4 sowie die Befesti- gungsbohrungen 8 in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 1 einge- bracht werden und die offenen Enden der Längsbohrung 13 durch entsprechende, nicht dargestellte Verschlussstopfen ver- schlossen werden. Selbstverständlich ist die Anzahl, die Lage und die Form der Anschlüsse nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Die maximale Anzahl von Anschlüssen ergibt sich durch den Durchmesser der Anschlüsse und die minimal erfor- derliche Wandstärke zwischen den einzelnen Anschlüssen. Die Anschlüsse müssen nicht, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, radial in die Längsbohrung 13 einmünden sondern können bei- spielsweise auch tangential zur Längsbohrung 13 verlaufen.

Auch Abweichungen vom kreisförmigen Querschnitt der Anschlüs- se sind möglich wie beispielsweise elliptische Querschnitte.

Um das Gewicht des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 zu minimie- ren ist es besonders vorteilhaft das überflüssige Material zwischen den Anschlussbohrungen 3,4 sowie zwischen den ein- zelnen Befestigungsbohrungen 8 durch ein Trennverfahren aus

den Anschlussleisten 5,6 beziehungsweise der Befestigungs- leise 7 heraus zu trennen. Figur 3 zeigt einen Kraftstoff- hochdruckspeicher 1 bei dem das überflüssige Material aus den Anschlussleisten 5,6, herausgetrennt wurde. Dadurch ergeben sich anstelle der ersten bzw. zweiten Anschlussleiste 5,6 lediglich drei Anschlussstutzen 9,14 und 15. Auf diese Weise lässt sich das Gewicht des Kraftstoffhochdruckspeichers 1 er- heblich reduzieren ohne die Festigkeit des Bauteils zu ver- ringern. Als Trennverfahren eignet sich vorzugsweise ein Fräsverfahren wodurch das Abtrennen des überflüssigen Materi- als auf sehr einfache und kostengünstige Weise erfolgen kann.

Das vorgeschlagene Verfahren ist somit geeignet auf sehr kos- tengünstige Weise einen Kraftstoffhochdruckspeicher bestehend aus einem rohrartigen Grundkörper mit einstückig ausgebilde- ten Anschlussleisten und mindestens einer Befestigungsleiste auszubilden. Die Lage der Anschlüsse lässt sich entlang der Anschlussleisten beliebig frei wählen. Die Anschlüsse können dabei in einem sehr engem Abstand zueinander eingebracht wer- den. Ebenso lassen sich die Befestigungsbohrungen in einem sehr engen Abstand zueinander anordnen. Durch ein Trennver- fahren kann das überflüssige Material von Kraftstoffhoch- druckspeicher kostengünstig abtrennen werden, wodurch sich eine Gewichtsminimierung des Kraftstoffhochdruckspeichers er- zielen lässt.




 
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